專利名稱：全封閉實(shí)心多功能金屬型插座裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有金屬插腳，并和插座連接實(shí)現(xiàn)接入電子線路的半導(dǎo)體器件所使用的一種多功能插座裝置，尤其是以這種連接方式實(shí)現(xiàn)接入電子線路的集成芯片插座裝置。
以金屬插腳、插座連接方式接入電子線路的集成芯片裝置，很利于實(shí)現(xiàn)集成芯片的拆裝、更換、換新等，因此這種連接方式應(yīng)用十分廣泛。其它的連接方式一般是將電子器件的金屬插腳直接焊入電子線路中。
實(shí)際使用中不管是半導(dǎo)體器件，還是集成芯片，都是一種電子器件，它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)都受到電磁輻射影響，同時(shí)自身在工作時(shí)亦向外界產(chǎn)生電磁輻射；亦同時(shí)很容易受到外界靜電、電壓或電流的損傷，也容易自身燒傷或受到外界機(jī)械、物理?yè)p壞損傷。而現(xiàn)今人們?cè)谠O(shè)計(jì)和使用集成芯片時(shí)，亦往往要在集成芯片的表面再連接一些傳感、傳溫、傳導(dǎo)、傳熱等裝置，這些連接進(jìn)來(lái)的裝置往往不便固定，也不便于安裝和接觸于集成芯片表面。如CPU(一種電腦中央處理器)芯片上所常安裝的溫度散熱器及風(fēng)扇，溫度傳感器等。
顯然，不良的電磁輻射，電流、電壓及溫度、機(jī)械物理?yè)p傷等很容易造成芯片的損壞。因此，人們?cè)O(shè)計(jì)了各種技術(shù)方案來(lái)解決這些問(wèn)題；比如在集成芯片的表面設(shè)計(jì)有金屬薄層防備電磁干擾，加寬加厚及使用較高硬度材料做集成芯片的外殼，用各種更高絕緣的材料包裹集成芯片以防外界電壓、電流擊傷；在插座與集成芯片間加固定夾以固定連接于集成芯片表面的各種傳導(dǎo)、傳溫等外來(lái)設(shè)備等。這些技術(shù)方案與措施，在一定程度上解決了一些具體問(wèn)題，達(dá)到了一些效果。但這些方案也有明顯不足一是實(shí)施這些功能的技術(shù)方案都是分散實(shí)施，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜和可靠性下降，同時(shí)集成芯片和環(huán)境，結(jié)構(gòu)和使用需求亦常常不許可；二是效果亦常因條件受限而往往不理想。比如，抗輻射功能單獨(dú)加裝金屬防護(hù)層對(duì)集成芯片的制造工藝就帶來(lái)許多不便，一些靠卡扣在集成芯片表面或原老式插座上的各種傳感、探測(cè)設(shè)備也常不易固定牢靠等。
電子高集成技術(shù)的發(fā)展，更使現(xiàn)今集成芯片和器件的集成密度和功能得到了極大的加強(qiáng)，并且運(yùn)行速度也越來(lái)越快。芯片上集成的器件數(shù)目以幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)、幾千萬(wàn)、上億甚至幾億不等。它們的功能越來(lái)越多，性能越來(lái)越好，對(duì)使用環(huán)境和外在條件要求也越來(lái)越高。其現(xiàn)在的64M、128M等SDRAM及各類高頻率CPU等為例，外界一定量的電磁輻射或熱量都將造成它們性能不穩(wěn)定或燒毀損傷。新型1.5V電壓的CPU，其集成芯片晶體就裸露在芯片載體外表面，一定量的外界高電壓和機(jī)械外力都很容易將它損毀損傷。
因此，對(duì)于現(xiàn)代集成芯片而言存在這樣一種需要，即當(dāng)集成芯片工作在特定具體的系統(tǒng)和環(huán)境中時(shí)，增強(qiáng)集成芯片及集成芯片系統(tǒng)自身的抗電磁輻射，抗外在電流、電壓擊傷、抗機(jī)械、物理震動(dòng)或損傷等的功能。換而言之，即它需要一種固定和保護(hù)裝置，它既能牢靠地固定各種集成芯片，亦能較好地承載添加于集成芯片上的各種傳感裝置，同時(shí)又具有防輻射、抗電壓、抗外力機(jī)械損傷、導(dǎo)熱效果好等多種功能集于一體的穩(wěn)定裝置。
本發(fā)明涉及一種全封閉實(shí)心多功能金屬型插座，它可以形成一個(gè)近似全密封的金屬腔，同時(shí)將某集成芯片置于該密封腔內(nèi)，以而達(dá)到抗輻射；金屬腔外殼強(qiáng)度高，抗外力效果好；傳熱性好，同時(shí)金屬腔外殼接地，導(dǎo)電性亦好，能較好地抗擊外在電壓電流等損害。
為了實(shí)現(xiàn)這些特性和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明描述的措施和方法，正如以上概述及說(shuō)明書中的具體描述，本發(fā)明是一種全封閉實(shí)心多功能金屬型插座裝置，該裝置包括實(shí)心金屬型集成芯片底座，金屬型外座，實(shí)心金屬型集成芯片底座與金屬型外座相互構(gòu)成的全密封腔，以及實(shí)心金屬型集成芯片底座與電路板連接螺釘，實(shí)心金屬型集成芯片底座與金屬型外座連接螺釘。實(shí)心金屬型集成芯片底座與金屬型外座通過(guò)連接螺釘連接后構(gòu)成了一個(gè)與集成芯片體積、形狀完全吻合的全密封腔。集成芯片就被完全包裹在該密封腔內(nèi)，實(shí)心金屬型集成芯片底座上的金屬插腳與電路板電子線路相連，并可使用連接螺釘與電路板加固連接。集成芯片的金屬插腳插接在實(shí)心金屬型集成芯片底座的集成芯片插腳插孔內(nèi)。該實(shí)心金屬型集成芯片底座與金屬型外座構(gòu)成的是一種立體型的集成芯片密封腔，即若把集成芯片簡(jiǎn)單看成一個(gè)近似長(zhǎng)方體形狀，則該密封腔是對(duì)集成芯片進(jìn)行上下、前后、左右六方位全面密封，而不是單是上下密封，或左右密封，或前后密封等等。同時(shí)，該全封閉多功能實(shí)心金屬型集成芯片插座上設(shè)有接地連接螺釘及接地導(dǎo)線。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種為集成芯片與微處理器的抗輻射、抗電擊、抗機(jī)械損傷及抗熱的具體方法。該方法包括如下步驟(1)制備安裝集成芯片或微處理器的電路板；(2)將該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置安裝于電路板上；(3)將該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置上的接地線連接于電路板上相應(yīng)的接地線中；(4)將集成芯片或微處理器安裝于該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置的密封腔內(nèi)。
參照各附圖
對(duì)本發(fā)明的作詳細(xì)說(shuō)明將更能明白上述和其它目的、方案及優(yōu)點(diǎn)。如下圖一是本發(fā)明全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座分解透視圖；圖二是本發(fā)明的府視圖；圖三是本發(fā)明的A-A剖視圖；圖四是本發(fā)明的B-B剖視圖；圖五是本發(fā)明裝置未裝入集成芯片2時(shí)的剖視圖。
本發(fā)明涉及一種全封閉實(shí)心多功能集成芯片插座裝置和方法。它具有抗輻射、抗電擊傷、抗外界機(jī)械壓力及導(dǎo)熱性好等多種優(yōu)點(diǎn)。該裝置具備良好的近似全密封的金屬空間和良好的抗輻射、傳熱、接地、抗機(jī)械外力性能等，從而起到極大的綜合保護(hù)作用與效果。由于該裝置和方法具有的特殊性能及結(jié)構(gòu)，使本裝置和方法具有極大的高效性和實(shí)用性。
下面對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明圖一、圖二、圖三是本全封閉多功能實(shí)心型集成芯片插座裝置的典型實(shí)施方案。該裝置有金屬型外座3，實(shí)心金屬型集成芯片底座1，金屬型外座3與實(shí)心金屬型集成芯片底座1相連接后構(gòu)成的集成芯片全密封腔5，集成芯片2及底座連接的接地導(dǎo)線6等。本發(fā)明的全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置適合于各種用金屬插腳、插座連接的各種形式的集成芯片。
實(shí)心金屬型集成芯片底座1通常是由金屬層與絕緣層兩部份構(gòu)成，如圖三中所示，34為金屬層，23為絕緣層。金屬層34通常包括鋁、銅以及其它合適材料；甚至該金屬層在工藝上可通過(guò)電渡的方式實(shí)現(xiàn)。但其特點(diǎn)都應(yīng)是具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性等；絕緣層23由高電阻材料構(gòu)成。很顯然，金屬層和絕緣層的厚度是由各自使用特點(diǎn)和要求決定的。比如，較厚的金屬層有利于提高強(qiáng)度、抗輻射和熱傳導(dǎo)性更好等優(yōu)點(diǎn)，而較厚的絕緣層有利于減輕重量，提高材質(zhì)的絕緣、絕熱性能。
如圖一中所示，金屬型外座3，實(shí)心金屬型集成芯片底座1具有間隔開(kāi)的散熱片13和11、12，以便增強(qiáng)散熱效果。實(shí)心金屬型集成芯片底座的上表面與集成芯片底面接觸層之間，金屬型外座底層與集成芯片表層之間貼合有利于導(dǎo)熱的熱膠或硅膠35、36等。金屬型外座3與實(shí)心金屬型集成芯片底座1之間有連接螺釘孔20及連接螺栓29、30；當(dāng)然也可以是其它連接方式，如倒扣等連接形式。同時(shí)，實(shí)心金屬型集成芯片底座1的下部設(shè)有凹坑26；該凹坑的設(shè)計(jì)可使電路板上在該凹坑對(duì)應(yīng)位置上的電子元件不受擠壓損傷。
如圖一、圖二、圖三及圖四中所示，連接螺栓29、30將該實(shí)心金屬型集成芯片底座1與金屬型外座3連為一體后，集成芯片位于全密封腔5內(nèi)；它的上、下表面分別通過(guò)導(dǎo)熱膠35、36與所述底座接觸面相貼合。集成芯片上的金屬插腳10插入實(shí)心金屬型集成芯片底座插腳插孔25內(nèi)，插腳插孔與實(shí)心金屬型集成芯片底座上的金屬插針37相連。
該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座上的金屬插針37與電路板4焊接連為一體，同時(shí)，實(shí)心金屬型集成芯片底座上還有固定孔18及固定螺栓29、30與電路板4連接，加強(qiáng)固定。同時(shí)，該實(shí)心金屬型集成芯片底座側(cè)面設(shè)有接地線連接螺孔及螺釘21、22及連接導(dǎo)線6，它們將該實(shí)心金屬型集成芯片底座與電路板4上接地線15連接為一體。實(shí)質(zhì)上是將該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置接地。電路板4上在該集成芯片的正下方所對(duì)應(yīng)位置，設(shè)有通道孔14，插接于實(shí)心金屬型底座溫度傳導(dǎo)孔7內(nèi)的溫度傳感器31上的溫感導(dǎo)線33，可心通過(guò)該類通道孔14導(dǎo)出。
因此，本發(fā)明的特征是該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座是內(nèi)部有一全密封的集成芯片空腔，它的各面都與集成芯片貼合；而該全封閉實(shí)心多功能集成芯片插座裝置上的所有做連接用的金屬插腳25、37都進(jìn)行了絕緣設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)有散熱片11、12、13和連接導(dǎo)線6等。該全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置內(nèi)部所設(shè)計(jì)的集成芯片空腔，一般設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方體形空腔，但須指出的是，本發(fā)明的范圍包括了該集成芯片空腔的大小和形狀上的各種變化，它的最終尺寸與結(jié)構(gòu)取決于具體的集成芯片外形結(jié)構(gòu)及尺寸。以及一種專門的、特殊的集成芯片及裝置。本全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座內(nèi)的集成芯片空腔與集成芯片的安裝方式，可以用任何常用裝置方式將集成芯片3置于該集成芯片空腔內(nèi)，該空腔內(nèi)的所有主要接觸表面與集成芯片的所有主要接觸外表面之間，可以使用熱導(dǎo)膠或硅膠35、36等導(dǎo)熱膠體連接。
很顯然，由于本裝置對(duì)集成芯片形成了全封閉的金屬外殼，并且金屬外殼又采取了接地措施；因此其抗輻射、抗機(jī)械、物理外力損傷、抗外界電壓電流擊傷等都具有更良好的效果。
綜上所述，利用本發(fā)明的全封閉裝置，可有效地將集成芯片封裝于一特定密封腔內(nèi)，該全封閉裝置對(duì)集成芯片有抗輻射、抗電擊傷、抗機(jī)械、物理?yè)p傷、傳熱性好等保護(hù)裝置，具有明顯積極意義。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是起到了抗輻射、抗電擊傷及較好熱傳導(dǎo)保護(hù)效果的集成芯片，可以運(yùn)行在更高速的時(shí)鐘頻率速度上。
必須指出的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神、范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法作為各種改型和變化，但本發(fā)明可以覆蓋這些不脫離所附權(quán)利要求所限定范圍的改型和變化。
權(quán)利要求
1 用于集成芯片的抗輻射、抗電擊傷、抗機(jī)械外力損傷、導(dǎo)熱性好的全封閉實(shí)心多功能金屬型集成芯片插座裝置，它包括實(shí)心金屬型集成芯片底座1，金屬型外座3，及安裝所述實(shí)心金屬型集成芯片底座及集成芯片的電路板4；所述實(shí)心金屬型集成芯片底座與金屬型外座3，通過(guò)連接螺栓29、30連接后構(gòu)成一集成芯片全密封腔5；所述集成芯片全密封腔5的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸與所使用的集成芯片外在主要結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸相一致；實(shí)心金屬型集成芯片底座上有地線連接螺孔和螺孔螺釘21、22，并連接有連接導(dǎo)線6，將連接導(dǎo)線6與電路板4上的接地線15相連；電路板4上與集成芯片正對(duì)應(yīng)的位置開(kāi)有通道孔14。
2 如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于用于裝置集成芯片的集成芯片全密封腔5與集成芯片之間附著有硅膠或熱膠35、36等熱導(dǎo)膠層。
3 如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于金屬型外座3上有散熱片11、12，連接螺孔20及預(yù)留連接孔8及孔栓9；所述金屬型外座3的下表面與集成芯片2的上表面接觸。
4 如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于實(shí)心金屬型集成芯片底座1的上表面與集成芯片2下表面接觸；所述實(shí)心金屬型底座上有散熱片13，連接螺孔18、19，溫度傳導(dǎo)孔7，預(yù)留連接孔27及孔栓28；所述實(shí)心金屬型底座在其下表面有絕緣層23及金屬插孔25以及與之相連的金屬插針37，以及所述金屬插孔25、金屬插針37表面的絕緣層24；所述底座下表面設(shè)有凹坑26，所述下表面的凹坑26其深度高于凹坑下面正對(duì)應(yīng)的電路板4上的電子元器件。
5 如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于電路板4正對(duì)應(yīng)集成芯片的位置設(shè)置有通道孔14。
6 集成芯片的全封閉實(shí)心多功能金屬插座抗輻射、抗電擊傷，抗機(jī)械、物理?yè)p傷、高導(dǎo)熱方法，該方法包括下列步驟提供安裝所述的集成芯片的實(shí)心金屬型集成芯片底座及金屬型外座，以及實(shí)現(xiàn)該集成芯片的全封閉實(shí)心多功能金屬型插座接地及安裝所使用的電路板；在所述的實(shí)心金屬型集成芯片底座及金屬型外座內(nèi)設(shè)置與集成芯片總體結(jié)構(gòu)相類似的全密封空腔；所述全密封空腔由實(shí)心金屬型集成芯片底座及金屬型外座共同貼合而成；將集成芯片封裝于所述集成芯片全密封空腔內(nèi)，并通過(guò)實(shí)心金屬型集成芯片底座上有隔離絕緣層的金屬插針將集成芯片上的金屬插腳引導(dǎo)于電路板相連接，所述實(shí)心金屬型集成芯片底座上的連接導(dǎo)線與電路板上的接地線相連接；通過(guò)該全封閉實(shí)心多功能金屬型插座裝置實(shí)現(xiàn)抗輻射，抗電擊傷、抗機(jī)械外力損傷及高導(dǎo)熱。
全文摘要
用于集成芯片的全封閉實(shí)心多功能金屬型插座裝置。主要由實(shí)心金屬型集成芯片底座及金屬型外座構(gòu)成。所述實(shí)心金屬型集成芯片底座及金屬型外座內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)全密封腔,集成芯片位于該全密封腔內(nèi)并與密封腔各接觸面貼合。集成芯片一般安裝于電路板上。電路板上有通道孔及接地線;通過(guò)電路板上通道孔及接地線,實(shí)心金屬型集成芯片底座及金屬型外座可通過(guò)連接導(dǎo)線與接地線接通;外界傳感器可接入實(shí)心金屬型集成芯片底座內(nèi)。
文檔編號(hào)H01R13/652GK1349290SQ0011617
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月16日
發(fā)明者熊文 申請(qǐng)人:熊文